Titel: Neue Regulatoren.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1893, Band 287 (S. 3–9)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj287/ar287002

Neue Regulatoren.

(Patentklasse 60. Fortsetzung des Berichtes Bd. 284 * S. 49.)

Mit Abbildungen.

Pendelregulator mit selbsthätiger Aenderung der Belastung der Regulatorhülse von C. Pieper in Berlin (* D. R. P. Nr. 63662 vom 6. October 1891). Fig. 1 bis 3.

Textabbildung Bd. 287, S. 3
Bei den gebräuchlichen Pendelregulatoren, welche selbsthätig den Füllungsgrad der Dampfmaschine ändern und durch Gewichte oder Federn belastet sind, entsprechen der untersten und obersten Stellung der Hülse, die geringste und grösste Umdrehungszahl der Maschine, sowie die grösste und kleinste Füllung; die Beziehung zwischen Füllungsgrad oder dem Hülsenstande und Umdrehungszahl ist für die verschiedenen Stellungen des Regulators unveränderlich. Dieses Verhältniss zwischen Umdrehungszahl des Regulators und Hülsenstellung oder, was dasselbe ist, zwischen Umdrehungszahl und Füllung des Dampfcylinders selbsthätig veränderlich zu machen nach bestimmt vorgeschriebenen Gesetzen, ist bei Dampfmaschinen von Wichtigkeit, z.B. bei solchen, welche gewisse Arten von Dynamomaschinen betreiben.

Der angestrebte Zweck wird in folgender Art erreicht:

1) Durch Belastung des Stellhebels am Regulator mittels Gewichtes, welches sich vergrössert beim Steigen des Regulators und sich vermindert beim Niedergange desselben.

Fig. 1 stellt einen angenähert astatischen Pendelregulator beliebiger Construction dar, dessen Stellhebel a seinen Drehpunkt in b hat, den Angriffspunkt des Stellzeuges für Veränderung der Expansion in c, sowie den Angriffspunkt seiner veränderlichen Gewichtsbelastung in d. Der Regulator ist in seiner höchsten Stellung gezeichnet und die Stange de, welche die Gewichte trägt, ebenfalls in ihrer höchsten Stellung. Die Stange de hat verschiedene Durchmesser bei fghikl, so dass sich an diesen Stellen Vorsprünge bilden, auf welchen die verschiedenen tellerförmigen Gewichte f1g1h1i1k1l1 lose aufliegen. Der auf dem Fundamente feststehende Kasten m umgibt die Gewichte und trägt an der inneren Seite Vorsprünge f2g2 u.s.w., welche die correspondirenden Platten f1g u.s.w., die lose auf den Vorsprüngen fg u.s.w. der Stange de liegen, tragend aufnehmen, wenn die Stange de eine abwärts gerichtete Bewegung macht. Die Absätze fghikl auf der Stange de sind verschieden lang und nehmen nach unten hin zu, so dass bei der Abwärtsbewegung der Stange de zunächst das Gewicht f sich auf die Ansätze f2 legt, dort liegen bleibt und den Regulator um dieses Gewicht entlastet; sinkt die Stange de weiter, so wird die Gewichtsplatte g1 abgehoben, welche sich auf die Ansätze g2 legt und den Regulator weiter um das Gewicht dieser Platte g1 erleichtert; in gleicher Weise werden alle folgenden Gewichtsplatten der Reihe nach einzeln beim weiteren Niedersinken des Regulators abgehoben, so dass in der niedrigsten Stellung nur das Gewicht der Stange de und das constante Gewicht n die Belastung des Stellhebels bilden.

Ist nun für diese constante Minimalbelastung und die kleinste Umdrehungszahl das Gleichgewicht hergestellt, bei grösster Füllung der Maschine, ebenso für die Gesammtbelastung des Regulators mit sämmtlichen losen Gewichtsplatten die grösste Umdrehungszahl der Maschine bei kleinster Füllung der Maschine, so kann durch die Anzahl der losen Gewichtsplatten und verschiedene Wahl der Gewichte derselben jedes beliebige Gesetz zwischen Umdrehungszahl und Hülsenstellung bezieh. Füllung des Dampfcylinders innerhalb der angenommenen grössten und kleinsten Umdrehungszahl vorgeschrieben und befolgt werden.

Nehmen die Gewichtsplatten z.B. von f bis l gleichmassig einzeln im Gewichte zu, so ändert der Regulator vom untersten Stande aus schnell die Umdrehungszahl der Maschine, während die Füllung verhältnissmässig wenig verkleinert wird; steigt der Regulator weiter und kommt in die höheren Lagen, so ist das Verhältniss umgekehrt, es wächst die Umdrehungszahl der Maschine langsamer und die Füllungen werden schneller verkleinert.

Bei dieser Art der veränderlichen Belastung des Regulators erfolgen die Veränderungen der Umdrehungszahl der Maschine sprungweise; soll diese Veränderung stetig sein, so wird statt der veränderlichen Belastung mit einzelnen Platten an der Belastungsstange des Regulators unten ein Gewicht angebracht, welches aus einem cylindrischen Theile und einer nach einer beliebigen Curve oder |4| geraden Linie geformten Spitze besteht. Die Spitze des Gewichtes wird beim Heben und Senken des Gewichtes durch den Regulatorstellhebel aus einer in einem Gefässe befindlichen Flüssigkeit herausgehoben bezieh. in die Flüssigkeit hineingetaucht.

2) Durch Belastung des Stellhebels am Regulator mittels eigenthümlich construirter Feder, welche bei verschiedenen Durchbiegungen andere Drucke äussert als gewöhnliche Federn, so zwar, dass Durchbiegung und Druck in einem vorgeschriebenen Verhältniss sich ändern.

Textabbildung Bd. 287, S. 4
In Fig. 2 ist ed die Stange, an welcher die Belastung des Regulatorstellhebels ebenso wie in Fig. 1 angebracht wird; a ist ein auf dem Fundamente feststehendes Gehäuse mit Deckel b, in dessen Mitte eine durchbohrte Schraube c sich befindet, welche der Belastungsstange de freien Durchgang gewährt und mit ihrer unteren ringförmigen Fläche auf den Teller d drückt zum Spannen der Feder fghik; die letztbezeichnete Feder findet in dem festgeschraubten Teiler d1 ihren Gegenhalt. Die cylindrische Spiralfeder fghik hat gleichmässig veränderte Querschnitte, und ist der Querschnitt bei f am kleinsten, bei k am grössten. Diese Federbelastung ist in der Fig. 2 für die tiefste Stellung des Regulators gezeichnet und steht dabei die Feder unter einer Spannung, welche der geringsten Umdrehungszahl des Regulators entspricht. Bei allmählich vergrösserter Umdrehungszahl des Regulators setzt sich dem Heben der Hülse ein allmählich wachsender Widerstand entgegen, da zunächst der schwächere Theil der Spiralfeder zusammengedrückt wird, und allmählich bei wachsendem Drucke die stärkeren Theile.

Je nachdem der Unterschied der Querschnitte in der Spiralfeder am unteren und oberen Ende grösser oder kleiner ist, je nachdem diese Veränderung in den Querschnitten stetig oder nach einer anderen Vorschrift vorgenommen wird, ändert sich das Gesetz der Zusammendrückung der Feder und mit diesem auch die Umdrehungszahl des Regulators bei verschiedenem Hülsenstande.

Statt der cylindrischen Spiralfeder kann auch eine konische Spiralfeder zur Anwendung kommen, oder auch eine cylindrische Spiralfeder mit gleichen Querschnitten, aber verschiedener Steigung in den Windungen.

Eine stufenartig gelegte Blattfeder entspricht ebenfalls der Bedingung der beliebig veränderlichen Hülsenbelastung.

3) Durch Belastung des Stellhebels am Regulator mittels eines selbsthätig verschiebbaren Gewichtes auf dem Stellhebel.

In Fig. 3 ist ein Pendelregulator dargestellt, dessen Stellhebel in a seinen Drehpunkt hat, in b sein Auflager auf der Hülse des Regulators und in c den Uebertragungspunkt der Bewegung auf den Expansionsmechanismus der Maschine; der letzte Theil ck dieses Hebels bildet eine schiefe Ebene nach einer besonders geformten Curve. An dem Punkte A des Hebels ist die Zugstange d angebracht, welche an den kurzen Schenkel des Doppelwinkelhebels efg fasst, der seinen Drehpunkt in f hat; die langen Schenkel fg der Winkelhebel stehen so weit aus einander, dass sowohl der Regulatorstellhebel, als auch die Zugstange d frei zwischen denselben hindurchgehen kann; durch Schlitzführungen gg1 sind die Endpunkte g der langen Schenkel der Winkelhebel mit der Achse h der runden Gewichtsrolle ii verbunden und ist diese Rolle um h drehbar. Die Rolle i ist an ihrem Umfange fein verzahnt, so dass dieselbe auf der gekrümmten schiefen Ebene ck, welche die gleiche feine Verzahnung hat, gegebenenfalls nur eine abwälzende Bewegung annehmen kann.

Der Regulator ist in seiner mittleren Lage gezeichnet, der Theil abk des Stellhebels steht wagerecht, der die schiefe Ebene bildende Theil des Stellhebels hat eine Neigung von dem Regulator abwärts; steigt jetzt die Hülse des Regulators in Folge vergrösserter Umdrehungszahl, so hebt sich der Hebel abkc, gleichzeitig wird aber die Rolle i durch Zugstange d, Winkelhebel efg und Schlitzführungen gg1 von der Regulatormitte weiter nach aussen gewälzt und somit die Hülse des Regulators beschwert, sein Gleichgewicht für eine höhere Umdrehungszahl bei dieser Hülsenstellung festgesetzt.

Das äussere Stück des Stellhebels ck ist als schiefe Ebene nach einer solchen Curve construirt, dass bei dem Ausweichen des Regulatorstellhebels nach oben oder unten die Mitte der Rolle i stets in derselben Horizontalen bleibt, trotz der Verschiebung dieser Rolle nach innen oder aussen.

Textabbildung Bd. 287, S. 4
Soll nun die Beziehung zwischen Umdrehungszahl und Hülsenweg nach einem anderen Gesetze erfolgen, als wie in der bisher beschriebenen Construction liegt, so wird entweder der Weg der beweglichen Gewichtsrolle i im Verhältnisse zum Hülsenwege geändert durch andere Wahl der Schenkellängen des Winkelhebels efg und Verlegung des Angriffspunktes A der Zugstange d, oder es wird der Rolle i durch Aussparung eines Hohlraumes im Inneren ein excentrischer Schwerpunkt gegeben, und je nach der Lage dieses Schwerpunktes in der mittleren Stellung des Regulators bei ss1s2s3 übt das Rollengewicht nach anderen Gesetzen seinen Einfluss auf die Beziehung „Umdrehungszahl zum Hülsenwege“ aus.

Der kleine Schenkel des Winkelhebels ef kann auch auf die andere Seite des Drehpunktes p gelegt werden und der Angriffspunkt der Zugstange d an dem Regulatorstellhebel A entsprechend nach aussen, so dass die punktirte Stellung A1dle1 entsteht; bei einer solchen Anordnung wirkt in den oberen Stellungen der Regulatorhülse das verschiebbare Gewicht i vermindernd auf die Umdrehungszahl, in den unteren Stellungen vermehrend.

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Centrifugalregulator mit veränderlicher Pendellänge von L. Rushworth und J. Moorhouse Livsey in Ashtonunder-Lyne (* D. R. P. Nr. 62941 vom 4. October 1891). Fig. 4 und 5.

Textabbildung Bd. 287, S. 5
Die Hauptspindel b des Regulirapparates, welche auf gewöhnlichem Wege in rotirende Bewegung versetzt wird, ist theilweise hohl und mit einem excentrisch gelegenen Drehpunkt c gebildet, in welchem der pendelartige hohle Regulirarm d zweckmässig durch das hülsenartige Verbindungsstück c1 gelagert ist. Am freien Ende des Armes d ist ein Kolben e befestigt, an welchem der Cylinder f gegen den Drehpunkt des Armes d verschiebbar angeordnet ist. Der Cylinder f, dessen Aeusseres auch kugelartig gebildet sein kann, ist zweckmässig mit einer durch den Arm d gehenden Stange g verbunden und der Wirkung einer daran sich befindlichen Spiralfeder h ausgesetzt. Das untere Ende der letzteren drückt gegen den Kolben e und das obere Ende gegen eine Büchse h1, welche sich an der Stange g durch die darauf wirkenden Muttern g1 verstellen lässt, behufs Regulirung der Längsverschiebung des Cylinders f am Arm d. Für den gleichen Zweck wird der Cylinder f mit einer passenden Flüssigkeit angefüllt, welche beim Verschieben desselben sich von einer Seite des Kolbens e zur anderen drückt und dadurch eine selbsthätige Längsverschiebung des Cylinders f und Verlängerung oder Verkürzung des Armes d hervorruft, gemäss der sich ändernden Kraftabgabe des Motors.

Durch das Gelenkstück i, welches in dem Verbindungsstück e1 und dem Querarm j1 sitzt, ist der Arm d mit dem in der Spindel b sich bewegenden Federkolben j verbunden. Durch die am Querarm j1 befestigten Stangen b1 ist der Federkolben j ebenfalls mit einem Gegengewicht m verbunden, welches an der Spindel b geführt ist. Die Wirkung des Armes d kann vom oberen Ende k des Federkolbens j, von j1 aus oder vom unteren Ende desselben durch eine damit in Verbindung gebrachte Hebelvorrichtung l und Kette n1 auf den Contactschieber n übertragen werden. Der Schieber n, mit zwei gezahnten Contactstücken o versehen, ist in einem anderen, durch die Stange s rechtwinklig dazu geführten Schieber p senkrecht bewegbar angeordnet. Letzterer wird wagerecht bewegt durch den Schieber n und die mit Zähnen oder Spitzgewinde versehene Spindel q, welche durch die Arme q1 an der Stange r1 befestigt ist. Die Stange r1 wird mittels eines Excenters r in wagerechte Bewegung versetzt, so dass die Spindel q oben und unten abwechselnd mit den Stücken o in Contact kommt und dadurch den Schieber n beim Hin- und Hergang bewegt, gemäss der Contact- oder relativen Stellung der Stücke o und Spindel q. Der Unterschied in der Stellung derselben, welcher von der Laständerung herrührt, wird durch die Stange s auf die Drosselklappe oder Expansionsvorrichtung übertragen.

Regulator mit veränderlichem Belastungsgewicht von F. Knüttel und der Berliner Actiengesellschaft für Eisengiesserei und Maschinenfabrikation in Charlottenburg (* D. R. P. Nr. 62715 vom 8. October 1891). Fig. 6 und 7.

Der vorliegende Regulator lehnt sich insofern an den in Patent Nr. 45706 erläuterten (1889 272 * 341) an, als die beiden Gefässe desselben ins Innere der Birne verlegt sind, und zwar wird der Boden des einen durch einen Kolben an der Spindel gebildet, so dass die in demselben befindliche Flüssigkeit nur die Spindel belastet, während das zweite Gefäss ringförmig oder in anderer Weise um dieses in der Birne angeordnet ist. Beide Gefässe sind durch einen oder mehrere Schlitze, durch welche bei Aenderung der Regulatorstellung die Flüssigkeit hindurchtritt, mit einander verbunden.

Die Schlitze müssen eine solche Weite haben, dass der Ausgleich der Flüssigkeitsoberfläche eine gewisse geringe Zeit beansprucht, damit der Regulator einen für die gute Functionirung nothwendigen Ungleichförmigkeitsgrad behält.

In der tiefsten Stellung enthält das ringförmige Gefäss die meiste Flüssigkeit; diese tritt bei der Aufwärtsbewegung des Regulators mehr und mehr in das innere Gefäss und entlastet in demselben Maasse die Birne, während bei der Abwärtsbewegung des Regulators das Entgegengesetzte eintritt.

Textabbildung Bd. 287, S. 5
Der wagerechte Querschnitt der Gefässe ist abhängig von der Energie des Regulators, dem Ungleichförmigkeitsgrade und dem specifischen Gewichte der Flüssigkeit, oder mit anderen Worten: die Querschnitte der Gefässe werden so gewählt, dass in jeder Höhenlage des Regulators das Gewicht der Birne der normalen Umdrehungszahl des Regulators entspricht. Fig. 6 zeigt die tiefste, Fig. 7 die höchste Stellung des Regulators. Für diese Figuren ist angenommen, dass der Regulator in jeder Höhenstellung denselben Ungleichförmigkeitsgrad und also auch die gleiche Energie besitzt. Hat dagegen der Regulator in der tiefsten Stellung den kleinsten Ungleichförmigkeitsgrad, so dass derselbe beim Steigen des Regulators stetig wächst, so muss das ringförmige Gefäss eine solche Form haben, dass der Querschnitt nach oben enger wird.

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Der Regulator von H. Beck in Chemnitz (* D. R. P. Nr. 60445 vom 17. Februar 1891) dient zur Regelung der Einlassventile an Dampf-, Gas-, Erdöl-, Heissluft- und ähnlichen Kraftmaschinen und wird an einem hin und her gehenden Organ, wie z.B. Schieber-, Excenterstange u.s.w., direct befestigt oder für sich in einer Schlittenführung gehalten und von einem solchen Organ hin und her bewegt.

Zur Erreichung veränderlicher Füllungsgrade wird die besondere Gestaltung des Einlassventilkegels mit zu Hilfe genommen.

Das System ist in fünf verschiedenen Constructionen beschrieben.

In Fig. 8 ist A der Hauptkörper des Regulators; er ist in seinem unteren Theil rinnen- oder trogartig ausgebildet und die Sohle A1 ist gleich mit eingegossen oder als besonderes Stück eingelegt und kann in letzterem Falle mittels der Stellschraube A2 steiler oder flacher gelegt werden.

Textabbildung Bd. 287, S. 6
In die so gebildete Rinne oder Rollbahn ist die Regulirrolle B so eingepasst, dass sie leicht und ungezwungen hin und her kann, beim Stillstand des Körpers A aber von selbst den tiefsten Punkt in der Bahn sucht.

Der Regulatorkörper A ist ferner in seinem nach oben gehenden Theil zur Aufnahme des Führungsstückes C ausgebohrt und nimmt im angegossenen Arm den Drehzapfen E auf, an welch letzterem die beiden Hebel D und F befestigt sind. Hebel F trägt wieder das nach unten gehende Anschlagstäbchen G und das auf seine Verlängerung aufgeschobene Regulirgewicht H. In das Führungsstück C ist der Stossknaggen J befestigt und das Ganze in geeigneter Stellung zu dem Einlassventil V montirt.

Das leicht spielende System der beweglichen Theile wird nun mittels Laufgewichtes H so ausbalancirt, dass das Anschlagstäbchen G im Zustand der Ruhe die im tiefsten Punkt der Rollbahn befindliche Rolle B kaum berührt oder von derselben noch etwas absteht. Stossknaggen J steht dann in seiner höchsten Stellung und das Ventil V bleibt ausser beim Stillstand auch bei einem sehr langsamen Gang geschlossen, weil J über den Ventilstift v3 hinweggeht.

Erlangt die Maschine durch Andrehen oder durch eine besondere Bethätigung des Ventils eine gewisse Geschwindigkeit, so wird beim Rechtsgang des Regulators (beim Entfernen vom Ventil V) der an A angegossene oder befestigte Anschlag K oder die an der linken Seite steil ausgebildete Rollbahn den Ablauf der Rolle nach rechts begünstigen; bei der Bewegungsumkehr des Regulators von rechts nach links drängt die Rolle vermöge ihres Beharrungsvermögens das Anschlagstäbchen G noch weiter nach rechts und bewirkt ein Sinken des Stossknaggens J in den Bereich des Ventilstiftes v3.

Beim weiteren Linksgang öffnet J das Ventil V, das mit Federspannung rückwärts drängende Ventil verursacht in der Führung zwischen C und A so viel Reibung, dass die fast ausbalancirten Gegenstände JCD und FGH in dieser Stellung verharren, und die gegen das Ende der Linksbewegung sich in Bewegung setzende Rolle B verlässt das Anschlagstäbchen, ohne die sämmtlichen sonstigen leicht empfindlichen Regulatortheile zu irritiren.

Mit Beginn der Rechtsbewegung des Regulators wird Rolle B wieder von der linksseitigen steilen Bahn oder von dem Anschlag K zu einem ferneren Rücklauf genöthigt, und es ist klar, dass, je schneller die Maschine geht, um so weiter auch die Rolle B nach rechts auslaufen und um so tiefer den Stossknaggen J stellen wird. Letzterer ist nun nach oben, schief nach rechts zurückgefeilt und wird beim schnelleren Lauf der Maschine das Ventil zunächst weniger öffnen, bei einer noch grösseren Geschwindigkeit sich aber noch tiefer stellen und unter v3 durchgehen.

Das Ventil V wird dann nicht mehr geöffnet und die Maschine macht so lange Aussetzer, bis die normale Geschwindigkeit eingetreten ist.

Ein Ventilkegel v1 von gewöhnlicher Form würde gleich zu Anfang zu weit öffnen und die Verschiedenheit der Füllungsgrade, welche durch die Schräge des Stossknaggens J bedingt wird und erst in die letzte Strecke des Ventilkegelweges fällt, würde sich mit einem solchen Ventilkegel weniger gut erzielen lassen. Deshalb ist der Ventilkegel v1 mit einem verlängerten Konus v2 in passenderer Erzeugungscurve versehen, oder er ist nach seinem Stift zu mit einem hohlcylindrischen Ansatz v2 verlängert, welcher wieder mit Schlitzen oder kleinen Bohrungen versehen ist.

Das Kraftmittel muss diese Schlitze oder Bohrungen passiren und kann man die Durchgangsquerschnitte für die verschiedenen Ventilstellungen durch die Weite und Stellungen dieser Schlitze oder Bohrungen anpassen.

Textabbildung Bd. 287, S. 6
Der 283 * 27 beschriebene Achsenregulator (D. R. P. Nr. 57994) von O. L. Kummer und Co., E. Fischinger und H. Leck in Niederredlitz bei Dresden hat die folgende Abänderung |7| (Zusatz D. R. P. Nr. 60832 vom 23. August 1891) erfahren.

Die Abänderung bestellt darin, dass die Trägheitsmasse durch eine Nabe mit der Excenterscheibe g (Fig. 9 und 10) verbunden ist, welche ebenfalls lose auf der Schwungradwelle angeordnet ist.

Die Excenterscheibe g ist von den zwei Hälften eines Ringes g1 umgeben und dieser Ring ist wiederum von dem Ring g2 der Schieberstange g3 umschlossen. Um nun den Excenterring g1 in seiner normalen Bewegung nicht von der Drehung der Trägheitsscheibe H abhängen bezieh. sie durch Scheibe H nicht antreiben zu lassen, ist neben jeder Excenterscheibe ein Mitnehmerarm m auf die Schwungradwelle aufgekeilt, dessen radial stehendes Langloch einen Bolzen n umfasst, welcher seitlich von dem Ring g1 absteht.

Die umlaufende Schwungradwelle ertheilt durch Arm m und Bolzen n dem Ring g1 eine zwangläufige Drehung, während die Verbindung zwischen Mitnehmerarm m und Ring g1 nicht hindert, dass durch Scheibe H eine Verschiebung der Excenterscheibe g und ihres Ringes g1 und dadurch eine Veränderung in der relativen Schieberstellung erfolgt.

Textabbildung Bd. 287, S. 7
Der Achsenregulator für schnell gehende Dampfmaschinen mit rotirenden Schiebern von G. C. Pyle in Indianopolis, Nordamerika (D. R. P. Nr. 61872 vom 20. Januar 1891), ist in Fig. 11 bis 13 dargestellt.

Die Steuerung derartiger Maschinen wird zweckmässig mittels eines in excentrische Umdrehung versetzten Rotationsschiebers bewirkt. Wenn man dann durch grössere oder geringere Excentricität des Rotationsschiebers zur Achsenmitte die Dampfeinströmungsöffnungen je nach der Geschwindigkeit der Maschine verändert, so ist man durch nachstehend beschriebenen Regulator in der Lage, die Maschine mit stets gleichbleibender Geschwindigkeit laufen zu lassen, was für den Antrieb elektrischer Maschinen von hoher Bedeutung ist.

In Fig. 11 ist der neue Regulator in Verbindung mit einer viercylindrigen Maschine dargestellt.

Der Schieber 1 befindet sich auf der Wand des Gehäuses, in der sich die Dampfein- und Dampfauslassöffnungen 2 befinden, und wird von der Hauptwelle 3 aus mittels des Bügels 4 in excentrische Umdrehungen versetzt. Der frische Dampf ist von dem Abdampf durch eine Scheidewand 5 und durch den Schieber 1 selbst getrennt, er befindet sich auf der Aussenseite des Schiebers und gelangt von hier durch die Oeffnungen 2 in die Cylinder 8. Zur Abdichtung befindet sich auf dem Schieber 1 der Dichtungsring 7. Während der Wirkung des Dampfes auf den Kolben wird der Schieber so verschoben, dass dessen innere Höhlung über die vorher als Einströmungsöffnung dienende Oeffnung 2 tritt. Der Abdampf gelangt dann durch Oeffnungen 9 des Schiebers in den eigentlichen Abdampfraum, in welchem der Regulator angeordnet ist. Auf die Hauptwelle 3 der Maschine ist ein Doppelarm 10 aufgekeilt, an dessen Enden die Gewichtshebel 11 bei 12 drehbar aufgehängt sind. Die beiden Gewichtshebel 11 sind einerseits bei 13 durch einen Arm 14 und andererseits bei 15 durch den die excentrische Rotation des Schiebers 1 bewirkenden Bügel 4 gelenkartig verbunden. Die freien Enden des Doppelarmes 10 tragen Ansätze 16, von denen je eine Spiralfeder 17 ausgeht, deren anderes Ende bei 18 an die Gewichtshebel 11 angeschlossen ist.

Wenn die Maschine in Umdrehung versetzt ist, so werden die Federn 17 durch die Centrifugalkraft der Gewichtsarme 11 gespannt. Die Excentricität der Mitte des Bügels 4 von der Achsenmitte besitzt dann für die Normalgeschwindigkeit eine bestimmte Grösse, für welche die Federn justirt werden können. Bei zunehmender Geschwindigkeit der Maschine wird dann die Stellung des Bügels 4 so verändert, dass die Einströmungsöffnungen so lange kleiner werden, bis die Maschine ihre normale Geschwindigkeit wieder erreicht hat. In analoger Weise werden die Dampfeinströmungsöffnungen bei abnehmender Geschwindigkeit grösser. Zur Regulirung der Geschwindigkeit ist stets nur eine geringe Veränderung der Excentricität des Bügels 4 von der Achsenmitte erforderlich.

Die Erfindung von E. Zimmer in Wiener-Neustadt (* D. R. P. Nr. 61291 vom 15. September 1891) betrifft einen hydraulischen Regulator, welcher für jede beliebige Normalgeschwindigkeit einstellbar, genau den Zufluss des Betriebsmittels bis zur gänzlichen Absperrung regelt und astatisch ist. Dieser Regulator wird hierdurch für Betriebe, welche grosse Gleichförmigkeit des Maschinenganges erfordern, besonders geeignet. Er beruht auf folgenden Grundsätzen:

Der Wasserspiegel in einem gefüllten Gefäss bleibt unverändert, solange in dasselbe genau so viel Wasser einfliesst, als ihm durch eine Abflussöffnung fortdauernd in gleichen Mengen entströmt, er wächst und fällt mit dem grösseren oder geringeren Zu- und Abfluss.

Da die Abflussmenge von der Grösse der Abflussöffnung und der Druckhöhe abhängt, so muss, da die Grösse der Abflussöffnung eine sich nicht verändernde ist, die Abflussmenge von der Druckhöhe unabhängig gemacht werden.

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Diese Bedingungen werden bei vorliegendem Regulator dadurch erfüllt, dass einem Gefäss, dessen oberer Abschluss ein durchbohrter, schwimmender Kolben bildet, mittels von der Welle der Kraftmaschine bethätigter Förderungsmittel jene Flüssigkeit wieder zugeführt wird, welche ihm durch die Durchbohrung des Verschlusskolbens entströmt.

Der Schwimmerkolben wird, solange die Kraftmaschinenwelle ihre Normalgeschwindigkeit beibehält, in unveränderter Höhenlage bleiben, da durch seine Durchbohrung dem Gefäss oben genau so viel Flüssigkeit entströmt, als in das Gefäss von unten eindringt. Umgekehrt bewirkt eine unter das Normale sinkende Drehungsgeschwindigkeit der Maschinenwelle eine Verminderung der in der Zeiteinheit in das Gefäss von unten eintretenden Flüssigkeitsmenge und in Folge dessen eine Senkung des Schwimmerkolbens.

Die von der Kraftmaschinenwelle bethätigten Förderungsmittel für die Regulatorflüssigkeit können sich entweder ausserhalb oder innerhalb des Regulators befinden. Im ersten Fall muss der Zu- und Abfluss der Flüssigkeit durch Rohrleitungen vermittelt werden, welche im zweiten Fall unnöthig sind. Im übrigen verweisen wir auf die Patentschrift.

Vereinigter Geschwindigkeits- und Leistungsregulator von der Sangerhauser Actien-Maschinenfabrik und Eisengiesserei vorm. Hornung und Rabe in Sangerhausen (* D. R. P. Nr. 63192 vom 21. November 1891). Fig. 14.

Der früher (1891 280 * 220. * 241) beschriebene Regulator für Arbeitsdampfmaschinen mit veränderlicher Expansion von F. J. Weiss in Basel (D. R. P. Nr. 54922), ist zwar vermöge der durch die Zusatzpatente Nr. 58300 und 58304 geschützten Vorrichtungen in den Stand gesetzt, das Durchgehen der Maschinen bei stark sinkenden Arbeitswiderständen zu verhindern, indem er durch Auslösen eines Mechanismus den Dampf so weit absperrt, dass die Maschine zum Stillstand gelangt, ist jedoch, da die Maschine erst durch den Maschinisten wieder in Gang gesetzt werden muss, bei solchen Pumpwerksmaschinen nicht verwendbar, welche ohne besondere Aufsicht bleiben sollen und deshalb nicht zum Stillstand gelangen dürfen. Diesem Umstande wird nun in der Weise abgeholfen, dass dem stark statischen Leistungsregulator ein anderer, annähernd astatischer, sogen. Geschwindigkeitsregulator zugeordnet wird, der auf die Expansion einwirkt, wenn die Maschine eine oberhalb des Bereiches des Leistungsregulators liegende Geschwindigkeit erreicht. Die Maschine steht also bis zur Erreichung dieses Punktes nur unter der Wirkung des Leistungsregulators, während der Geschwindigkeitsregulator ausser Verbindung mit dem Expansionsschieber ist, dann aber auf diesen Einfluss erlangt, so dass die Maschine besagte Tourenzahl nur um etwa 3 bis 4 Touren überschreiten kann. Der Leistungsregulator ist währenddessen ausser Verbindung mit dem Expansionshebel.

In Fig. 14 ist a der bereits patentirte Leistungsregulator, b der auf derselben Welle sitzende Geschwindigkeitsregulator, welche beide dieselbe Tourenzahl machen; c ist ein Regulirapparat nach D. R. P. Nr. 54922.

Die Hebel d und e der beiden Regulatoren sind durch eine Zugstange f verbunden, welche sich mittels Handrades g und Gewindes h, dessen Mutter im oberen Hebelwerk drehbar angebracht ist, zur Veränderung der Füllung verlängern und verkürzen lässt, während sie im Querstück k des unteren Hebelwerkes verschiebbar ist und nur unten mit einem Bund l anliegt.

Der obere Regulator b hat eine verlängerte Muffe m. Der in derselben schleifende Ring n hat zwei gegenüberstehende senkrechte Schlitze o, in welche die Zapfen des Hebels eingreifen und sich in gewissen Grenzen darin bewegen können. Durch diese beiden Einrichtungen wird die alternirende Einwirkung der Regulatoren auf den Expansionsschieber erreicht. Die Regulatoren selbst können also nur eine Hebung des Gestänges und Drehung des Schiebers nach oben bewirken, während das Senken und somit die entgegengesetzte Drehung des Expansionsschiebers durch das Uebergewicht des automatischen Apparates bewirkt wird. Dieses Uebergewicht kann durch Verschieben eines Laufgewichtes r am oberen Hebelwerk vermehrt werden.

Textabbildung Bd. 287, S. 8
Damit der nahezu astatische obere Regulator b bei der Ungleichförmigkeitsgrösse, den derartige Maschinen haben, nicht tanzt, ist der Schleifring n desselben mit einem Oelkatarakt p verbunden.

Der automatische Regulirapparat hat in Verbindung mit dem Leistungsregulator die in Patentschrift Nr. 54922 bereits beschriebene Aufgabe, bei über die normale Höhe steigenden Arbeitsdrücken die Füllung vorübergehend zu verkleinern und der Maschine einen langsameren Gang zu geben und umgekehrt dieselbe durch vorübergehende Vergrösserung der Füllung wieder schneller laufen zu lassen. Die Wirkungsweise des zugeordneten Regulators ist nun folgende:

Da das untere Hebelwerk d mit dem Regulatorschleifring fest verbunden ist, so hat dasselbe in der Ruhelage stets die der tiefsten Stellung der Muffe entsprechende Lage, das obere Hebelwerk e liegt jedoch nur dann auf der unteren Begrenzung des Schlitzes o in dem Schleifring n auf, wenn die Verbindungsstange f ihre grösste |9| Länge hat. Verkürzt man die Stange, so verbleibt das untere Hebelwerk d in seiner Lage, während sich die rechte Seite des oberen Hebels e hebt und mit ihm der Expansionsschieber, der nun kleinere Füllung gibt.

Die Länge des Schlitzes im oberen Schleifring ist so bemessen, dass das Hebelwerk sich so weit verstellen kann, dass, wenn der Leistungsregulator in seiner höchsten Lage kleinste Arbeitsfüllung gibt und der obere Regulator sich noch in tiefster Lage befindet, das Hebelwerk den oberen Anschlag der Schlitze gerade berührt. Fängt der in Ruhelage befindliche Leistungsregulator an, sich zu erheben, so nimmt er, da der Bund l an dem Querstück k anliegt, das obere Hebelwerk mit bis in seine höchste Lage. Geht die Tourenzahl noch höher hinauf, so steigt der obere Regulator schnell und nimmt das obere Hebelwerk mit bis zur kleinsten Füllung, die erforderlich ist, um die fast leer gehende Maschine in Gang zu halten. Der Bund der Verbindungsstange verlässt dabei das Querstück des unteren Hebelwerkes, wodurch das obere Hebelwerk ausser Verbindung mit dem Leistungsregulator ist.

Textabbildung Bd. 287, S. 9
Die Einstellung des Füllungsgrades, sowie die Wirkung des automatischen Apparates in Verbindung mit dem Leistungsregulator erfolgen ebenso, wie im Patent Nr. 54922 beschrieben. Hört die Flüssigkeitsentnahme fast ganz auf, so drückt die Pumpe, um vollständigen Stillstand zu vermeiden, den noch bei der geringsten möglichen Tourenzahl bleibenden Ueberschuss durch ein Sicherheitsventil wieder in den Saugraum zurück.

Der Vortheil beschriebener Erfindung besteht also darin, dass man die Regulirfähigkeit des Leistungsregulators, welcher der Maschine gestattet, bei voller Ausnutzung der Expansion durch automatische Veränderung der Tourenzahl constanten Arbeitsdruck zu halten, auch für solche Arbeitsdampfmaschinen verwenden kann, welche ohne stete Beaufsichtigung bleiben, also nie zum Stillstand gelangen dürfen, bei denen aber die Arbeitswiderstände zeitweise fast bis auf Null herabgehen können.

Vom Regulator stellbare Expansionsvorrichtung von T. Lees, R. Lees und W. Lees jr. in Hollinwood bei Manchester (* D. R. P. Nr. 60833 vom 30. August 1891). Fig. 15 bis 17.

Fest auf der von der Kurbelwelle der Maschine, etwa durch ein Kettenrad und Kette a1 bezieh. a2 getriebenen Welle a, ist ein konisches Rad b angebracht, und demselben gegenüber, aber ganz unabhängig davon, sitzt ein konisches Rad c von gleicher Grösse auf der Achse des Excenters oder der Excentercurvenscheibe g. Zwischen den konischen Rädern bc liegt ein Uebertragungsrad d, welches drehbar auf einer Achse h sitzt, die in einem um die Achse der Räder bc schwingenden Gestell e montirt ist.

Der Regulator F von beliebiger Construction wird von einem in den oberen Theil des festen Kegelrades b eingreifenden zweiten konischen Getriebe f1 in Umdrehung versetzt. Durch die Regulatorstange f2 ist das schwingende Gestell e mit der Regulatorhülse verbunden, wodurch das Zwischenrad d je nach der Geschwindigkeit des Regulators gehoben und gesenkt wird.

Steht das Gestell e still, so dient das Rad d nur dazu, die Drehungen des Kegelrades b auf das Kegelrad c zu übertragen, beide Kegelräder drehen sich dann mit gleicher Geschwindigkeit. Schwingt aber das Gestell e mit dem Rad d in der Richtung, in welcher das Kegelrad c läuft, so wird letzteres in einem Grade vorgeschoben, welcher der Schwingung des Rades d entspricht, und umgekehrt, schwingt letzteres in entgegengesetzter Richtung, so wird das Kegelrad c um einen entsprechenden Winkel zurückgedreht.

Mit dem Kegelrad c ist das Excenter oder die eine excentrische Curve enthaltende Scheibe g fest verbunden, in welche mit einer Rolle g1 das Ende des Expansionshebels g2 eingreift. Letzterer ist mittels eines der Art und Construction der Maschine entsprechenden Hebel- bezieh. Stangenwerkes mit dem Expansionsventil verbunden.

Die Curven des Excenters g und der Hub des Expansionsschiebers sind selbstverständlich so eingerichtet, dass während eines Theiles der Umdrehung des Excenters das Expansionsventil offen ist und während des Restes der Umdrehung das Expansionsventil geschlossen bleibt.

Durch die unter dem Einfluss des Regulators hervorgebrachte Schwingung des Zwischen- oder Uebertragungsrades d um die Achse der Kegelräder bc und in Folge der dadurch entstehenden Versetzung des konischen Rades c wird nun der Punkt des Excenters, dessen Lage den Augenblick des Schliessens des Expansionsventils bestimmt, vorwärts bezieh. rückwärts von seiner normalen Stellung verlegt, je nachdem die Geschwindigkeit der Maschine zu- oder abnimmt.

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